D. Spektrofotometri Ultraviolet-Visibel UV-Vis
1. Definisi spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri serapan adalah pengukuran suatu interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan atom atau molekul dari suatu zat kimia. Pengukuran serapan
dapat dilakukan pada daerah ultraviolet panjang gelombang 190-380 nm dan pada daerah cahaya tampak panjang gelombang 380-780 nm Anonim, 1995.
Secara umum, spektrofotometri UV-Vis dibagi menjadi dua metode, yaitu direct spectrophotometry UV-Vis dan indirect spectrophotometry UV-Vis. Pada
direct spectrophotometry, serapan didasarkan pada ikatan rangkap terkonjugasi yang terdapat pada senyawa tersebut. Pada indirect spectrophotometry, pengukuran
serapan dapat dilakukan setelah senyawa mengalami reaksi kimiawi atau modifikasi gugus kromofor Schirmer, 1982.
2. Konsep dasar radiasi elektromagnetik
Panjang gelombang cahaya ultraviolet ataupun sinar tampak yang diserap suatu senyawa bergantung pada mudahnya terjadi promosi elektron pada senyawa
tersebut. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosi elektron akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yang
memerlukan energi yang lebih sedikit untuk promosi elektron akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih panjang Fessenden dan Fessenden, 1994.
Menurut Mulja dan Suharman 1995, kuantitas energi yang diserap oleh suatu senyawa berbanding terbalik dengan panjang gelombang radiasi. Rumusan
energi yang dimiliki foton dinyatakan sebagai: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
E = h . v = h .
c
λ
= h . c .
v
..................................... 1
Keterangan: E
= energi yang diserapan J h
= konsatanta Planck sebagai faktor pembanding = 6,63 x 10
-27
erg.detik atau 6,63 x 10
-34
Joule detik v
= frekuensi radiasi Hz c =
kecepatan cahaya
= 3 x 10
10
cmdetik λ
= panjang gelombang cm v
= bilangan gelombang cm
-1
3. Tipe transisi elektron
Serapan molekuler pada daerah UV-Vis tergantung dari struktur elektron suatu molekul. Penyerapan radiasi di daerah UV-Vis dapat terjadi karena molekul
tersebut mempunyai elektron baik berpasangan maupun sendiri, yang dapat dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi Skoog, 1985.
Ada tiga macam transisi elektron yang dapat terjadi pada suatu molekul, yaitu:
a. Transisi σ → σ. Pada transisi tipe ini, suatu elektron di dalam orbital
molekul bonding akan dieksitasikan ke orbital antibonding sehingga molekul berada dalam keadaan excited state
σ. Untuk mengeksitasikan elektron yang berada pada suatu ikatan kovalen tunggal terikat kuat orbital
σ diperlukan radiasi berenergi tinggi atau panjang gelombang pendek. Oleh karena itu, serapan maksimum yang
disebabkan oleh transisi ini tidak pernah teramati pada daerah ultraviolet .
Dengan demikian, tidak ada diskusi yang memberikan uraian yang jelas mengenai tipe
serapan pada transisi ini Skoog, 1985. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
b. Transisi n → σ. Senyawa-senyawa yang jenuh mengandung atom-
atom dengan elektron-elektron tak berpasangan elektron nonbonding mempunyai kemampuan untuk mengadakan transisi n
→ σ. Pasangan elektron bebas tersebut akan dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi karena elektron nonbonding
tidak terikat kuat seperti elektron bonding transisi σ → σ, sehingga serapannya
terjadi pada panjang gelombang yang lebih besar. Oleh karena itu, transisi ini memerlukan energi yang lebih kecil daripada transisi
σ → σ Skoog, 1985.
c. Transisi n → π dan π → π. Umunya penggunaan spektroskopi pada
senyawa-senyawa organik didasarkan pada transisi n dan π ke excited state π.
Energi yang dibutuhkan cukup rendah yaitu pada daerah sekitar 200-700 Skoog, 1985.
Diagram tingkat energi elektronik dapat dilihat pada gambar 6 berikut:
σ Anti bonding
π Anti bonding
E n Non bonding
π Bonding σ Bonding
Gambar 6. Diagram tingkat energi elektronik Mulja dan Suharman, 1995
4. Interaksi molekul dengan radiasi elektomagnetik
Kategori